Шановний користувач!
Якщо Ви рахуєте, що дана робота неякісна, порушує авторські права
або ж є проблеми з її достовірністю
повідомте про це адміністратора

«МЕТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ» на тему: «РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ БАЛКОВОЇ КЛІТКИ»

Курсова

№ K-13216

Робота складається з креслення у форматі DWG(автокад), та пояснюючої записки: Зміст Дані на проектування
1. Розрахунок балочної клітки 4
1.1. Розрахунок плоского настилу 4
1.2. Розрахунок балки настилу 5
1.3 Розрахунок головної балки 8
1.3.1. Визначення навантажень и розрахункових зусиль 8
1.3.2 Підбір і компановка складеного перерізу головної балки 9
1.3.3. Перевірка прийнятого перерізу на міцність 11
1.3.4. Розрахунок з'єднань поясів із стінкою 12
1.3.5. Перевірка місцевої і загальної міцності балки 13
1.3.6. Розрахунок зменшення поперечних розмірів балки по довжині
(зміна ширини поясів) 14
1.3.7. Розрахунок кріплення балок настилу до головних балок 15
1.3.8.Розрахунок кріплення головної балки до колони 16
2. Розрахунок колони 18
2.1. Розрахунок стержня колони 18
2.2. Розрахунок і конструювання бази колони 20
Література 22 Дані на проектування
Варіант 4
1. Тип балкової клітки: нормальний з розміщенням балок настилу в одному рівні.
2. Клас будівлі: 1
3. Розміри:
L1 - крок колон 12 м
L2 - крок головних балок 6 м
а - крок балок настилу 1 м
4. Навантаження q: 13 кН/м2
5. Тип настилу: плоский рифлений лист
6. Матеріал головної балки: ВСтЗпс6-2 по ТУ 14-1-3023-80
7. Тип спирання головної балки: зверху на колону
8. Висота приміщення: 7,2 м
9. Переріз колони: №23

1. Розрахунок балочної клітки
1.1. Розрахунок плоского настилу
Приварюємо до балок настилу електродами Є-42, прогин
настилу
 Рис 1.1 Розрахункова схема настилу Попередньо приймаємо товщину настилу td = 8мм ГОСТ 8568-77*,
матеріал настилу сталь марки ВСтЗкп2 по ГОСТ 380-94 , власна вага настилу складає: 0,67 кН/м2.
 Знаходимо нормативне значення навантажень:
 де q п0- нормативне навантаження;
Р п0 - нормативне корисне навантаження. Визначаємо товщину настилу із врахуванням розпору:
 де
І - крок балок настилу, I =1м.
Граничний відносний прогин
Приймаємо товщину настилу
Визначаємо товщину кутового шва, що прикріплює настил до балки, при ручному зварюванні:
 де Н - сила розпору.
 Приймаємо мінімальне значення катету кутового шва Kf =5 мм.
 1.2. Розрахунок балки настилу
Балки настилу приймаємо із фасонної сталі ВСтЗпс6 по ГОСТ 380-71*
Ry = 235 Мпа; Ryn = 245 Мпа;
Крок балок настилу а = 1 м;
Граничний прогин
 Розрахункове навантаження на балку:
 q БН = 0,3 кН/м - орієнтовна вага балки настилу
Максимальний момент, що діє на балку: Потрібний момент опору в перерізі балки:
І Мінімальна висота балки визначається з умов жорсткості В якості балки приймаємо двотавр з паралельними полицями №27:
Wx = 371см4; lх =5010 см4; h =27см
Розрахункові напруження балки:
 Недонапруга 33,4 %
Фактичний відносний прогин балки:
 де
 Умова виконується.
 1.3. Розрахунок головної балки
1.3.1. Визначення навантажень и розрахункових зусиль Головна балка складеного перерізу виготовляється із листової сталі ВСтЗпсб-2 по ТУ 14-1-3023-80
 Характеристики матеріалу балки:
Ry=260МПа; Ryn = 265 МПа.
Проліт головної балки L = 12 м.
Граничний відносний прогин
При такому густому розміщенні балок настилу, навантаження на головну балку можна вважати рівномірно-розподіленим.
Розрахункове та нормативне погонне навантаження на головну балку:
 - попередньо прийнята погонна вага головної балки. Максимальний момент та поперечна сила, що діють на балку:
 Нормативний момент
 Розрахункова поперечна сила
Необхідний момент опору перерізу головної балки:
 Оскільки , то проектуємо балку складеного перерізу.
1.3.2. Підбір і компановка складеного перерізу
головної балки
Приймаємо висоту головної балки:
 Приймаємо h =1.0 м Товщина стінки:
tω=(7+3h)=(7+3∙1,00)=10мм
Приймаємо tω =10 MM.
Оптимальна висота балки: Приймаємо висоту балки h=100см
Висота стінки
 де - товщина полиці.
Перевіряємо товщину стінки:
 Перевіряємо необхідність встановлення повздовжніх ребер: Умова виконується, тому повздовжні ребра встановлювати не потрібно.
Для визначення розміру полиць знаходять потрібні моменти інерції:
а) момент інерції головної балки
 б) момент інерції стінки
 в) момент інерції полиць
Площа однієї полиці:
 де
Ширина полиці:
За конструктивними міркуваннями ширина полиці приймається у межах: Приймаємо bf =26 см, площа полиці:
 Перевіряємо місцеву стійкість поясів:
- у межах пружних деформацій
 - при пружнопластичній роботі
 Умови виконуються - місцева стійкість стінки забезпечена. 1.3.3. Перевірка прийнятого перерізу на міцність Момент інерції прийнятого перерізу:
 Момент опору всього перерізу:
 Статичний момент напівперерізу відносно нейтральної осі:
 Нормальні напруження головної балки складають фактичний момент опору: Недонапруга 9,2%
Умова виконується.
Дотичні напруження у межах пружної роботи:
 Визначаємо прогин головної балки:
 1.3.4. Розрахунок з'єднань поясів із стінкою
Знаходимо зусилля зсуву Т на 1 см довжини балки: Статичний момент поясу відносно нейтральної осі:
 Зусилля зсуву сприймається двома швами, тоді min товщина цих швів при довжині Lω=1 см.
- по металу шва:
 де
- по металу межі сплавлення
 де
Приймаємо довжину кутового шва: 1.3.5. Перевірка місцевої і загальної міцності балки
Втрата загальної стійкості (згин і кручення площини) балки може наступити тоді, коли стиснутий пояс балки не розкруплений у боковому напрямку: напруження досягли критичних значень σсr.
У даному випадку відношення відстані між точками кріплення стиснутого поясу:
 Знаходимо максимальне значення:
 Робити перевірки на загальну стійкість не потрібно. Перевірка місцевої стінки виконується з урахуванням значень її умовної гнучкості (граничної).
Необхідно встановити поперечні ребра жорсткості з кроком a≤2hw при λ>3,2. Крок ребер жорсткості приймаємо 1 м. Балки настила кріпимо до ребер жорсткості за допомогою привареного на заводі до балки настила кутика ( коротиш ).
Визначаємо розміри ребра:
- ширина ребра
Приймаємо 85 мм
- товщина ребра
 Приймаємо tr =6мм 1.3.6. Розрахунок зменшення поперечних розмірів балки по довжині (зміна ширини поясів)
Зменшення розмірів поясів у балках здійснюється при прольотах більше 10м. Проводимо розрахунок ширини поясу головної балки, назначивши стик на відстані 1/6 прольота від опори, для цього попередньо визначаємо:
- розрахунковий момент і поперечна сила на відстані:
 - потрібний момент опору при пружній роботі
 Rwy-розрахунковий опір розтягу стикового шва
- потрібний момент інерції балки
 - момент інерції,що випадає на пояси
 - потрібна площа поясних листів Перевіряємо зменшення ширини поясу:
 Приймаємо bf 1=18 см
- момент інерції балки
- напруження в зменшеному перерізі балки
 Умова виконується.
1.3.7. Розрахунок кріплення балок настилу до головних
Кріплення здійснюється за допомогою приварених кутиків до балок настилу.
Значення опорного тиску являє собою дію опор однопролітної вільно опертої балки завантаженої значенням рівномірно розподіленої сили.
 1,2F=Fr - Значення розрахункової сили в наслідок внецентровості передачі зусиль на стінку головної балки.
Fr=50,5 KH
Розрахунок полягає у визначенні кількості болтів , за допомогою яких балка настила кріпиться до ребра жорсткості. Приймаємо болти діаметром 16мм. Необхідна кількість болтів по міцності на зріз :
 де
γb =0,8 - коефіцієнт умов роботи болтового з'зднання
клас болтів 5.6 - Необхідна кількість болтів по міцності на зріз:
 найменша товщина елемента.
Приймаємо 2 болта діаметром 16мм , отвори діаметром 19мм.
1.3.8.Розрахунок кріплення головної балки до колони
Головна балка опирається на колону зверху . Потрібна площа зминання: 
Приймаємо опорні ребра розмірами : товщиною 16 мм.
 Приймаємо З урахуванням зрізу кута на 4 см
Загальна площа зминання
Перевіряємо міцність на зріз зварних швів, призначаємо
товщину шва , тоді розрахункова довжина одного шва:
 Перевіряємо напруження зрізу по металу шва:
 Перевіряємо напруження зрізу по металу межі сплавлення:
 
Перевіряємо стійкістьопорної ділянки балки: 
 Гнучкість
Умова стійкості опорної ділянки головної балки виконується.
 Умова виконується, стійкість опорної ділянки ГБ забезпечена.
2. Розрахунок колони
2.1. Розрахунок стержня колони
Проектуючи центрально-завантажену колону ми повинні забезпечити стійкість стиснутого елементу відносно головних осей перерізу.
Визначаємо діюче розрахункове навантаження N з врахуванням коефіцієнта за призначенням (γn =1).
 Висота колони:
 де Н = 7,2м - висота приміщення.
Розрахункова довжина колони при шарнірному закріпленні
 Матеріал колони - прокатна сталь ВСт3сп6-2 по ТУ 14-1-3023-80
 Задаємося гнучкістю колони: λ = 80, тоді φ=0,6635. Id= Потрібна площа перерізу:
 По сортаменту призначаємо два швелера №22а та двотавр 22 із загальною площею перерізу 88,2 см2.
Основні характеристики швелера 22
h=220мм
А=28,8, lx=2330 cm4, ly=187cm4
Основні характеристики двотавра 22
h=220мм , А=30,6, lx=2550 cm4, ly=157 cm4
Перевіряємо стійкість перерізу
 Радіуси інерції відносно осей х,у Гнучкість перерізу кожної з осей:
 За гнучкістю λх по таблиці за допомогою інтерполяції знаходимо φ :
 Обчислюємо дотичне напруження:
 Умова стійкості забезпечена. 2.2. Розрахунок і конструювання бази колони
Колона опирається на залізобетонний фундамент і кріпиться до нього за допомогою анкерних болтів. Розміри опорної плити призначаємо із умов зминання бетону під плитою. Необхідна площа плити:
 де N - навантаженняна колону, враховуючи її вагу. де G - вага колони
- розрахунковий опір бетону при місцевому стиску (зминанні)
 - розрахунковий опір стиску бетон
 Потрібна площа плити: Приймаємо плиту розміром 40x50см, Ар1=2000см2, а верх
фундамента на 15см у кожну сторону, тобто розміри фундаменту складуть: 60x70см, Af =4200 см2, тоді: 
Перевіряємо консольну частину плити на згин від дії реактивного тиску фундаменту σь:
Виділяємо в консолі смугу шириною 1 см, визначаємо момент:
 Потрібний момент опору перерізу плити: де для сталі марки ВСт3сп6-2 по ТУ 14-1-3023-80 для
листів товщиною 11 ...20 мм.
Товщина плити при b = 1 см:
 Перевіряємо роботу середньої ділянки плити, що знаходиться між вітками колони і оперта по чотирьом сторонам. Співвідношення сторін
Загальний момент для смуги шириною 1 см:
 По більшому моментузнаходять товщину плити: Приймаємо
Висоту листів траверси знаходимо з умов повної віддачі зусиль із віток на опорну плиту через зварні шви ( по металу шва).
 Приймаємо
де - прийнятий катет шва; число - врахованих швів, які
зручно зварювати.
Анкерні болти призначаємо
конструктивно діаметром 20мм. Глибина закладання анкерів не менше 70см. Оголовок колони приймаємо конструктивно товщиною 20мм.
 Література
1. А. П. Мандриков «Примеры расчета металлических конструкций» -М.: Стройиздат, 1991 р. -431 с.
2. Жилые и общественные здания. Краткий справочник инженера-конструктора под ред. проф. Ю. А. Дыновичного - М.: Стройиздат, 1991 -656 с.
3. Металические конструкции под ред. проф. Е. И. Беленя - М.: Стройиздат, 1986 - 560 с.
4. К. К. Муханов. «Металлические конструкции» - М.: Стройиздат 1976 г.
П.Н.Троицкий «Промышленные этажерки» -М.: Стройиздат1965г

Ціна

100

грн.

Студенський каталог готових робіт © 2024 - Усі права застережено Адміністрація сайту не несе відповідальності за матеріали, які розміщені користувачами.